CN106749357A - 二维金属铀氧簇配合物及其合成方法 - Google Patents
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Abstract
一种二维金属铀氧簇配合物及合成方法,合成步骤为:取醋酸双氧铀和均苯三甲酸于三角瓶中，向里加入水和无水乙醇溶液,在室温的条件下搅拌4h，然后将反应液转移到反应釜中，再将反应釜置于120‑180℃烘箱中静置3天，冷却至室温,过滤并洗涤得亮黄色条状晶体的二维金属铀氧簇配合物；所述的醋酸双氧铀、均苯三甲酸、水、无水乙醇溶液的用量配比为：0.1‑0.2mmol︰0.05‑0.1mmol︰4 mL︰4 mL。二维金属铀氧簇配合物的结构式为：[(UO2)4(μ2‑O)3(μ3‑O)2(H2O)2]·2H3O+。
Description
技术领域
本发明涉及一种配合物的合成方法，特别是一种二维金属铀氧簇配合物的合成方法。
背景技术
人们已经研究了几十年的金属氧簇化合物，特别是过渡金属氧簇化合物，这是因为它们为具有明确结构的纳米材料和不寻常性能的新兴材料提供了一个研究的机会。与过渡金属相比，锕系元素氧化物簇虽然也取得了一定的进展，但相对来说还是远未得到广泛开发，值得进一步研究。锕系簇的研究落后于其它过渡金属一部分原因是因为使用锕系元素比较困难和缺乏必要的安全设施去使用这些放射性元素，如铀等。但是锕系元素对于核武器和核电站燃料的开发仍然有着至关重要意义。除此之外，由于铀氧簇化合物分子结构的独特性，以及在催化、材料、药物、生物化学及核废料处理等方面的应用价值和潜在的应用前景，日益受到世界各国科研工作者的广泛关注。
因此,本发明是通过金属醋酸双氧铀和均苯三甲酸在水醇溶液中反应得到的化合物。此外, 还对该发明物质进行了详细表征。该类配合物结构新颖, 至今在相关领域均没有报道。
发明内容
本明的目的是提供一种合成方法简便、可应用于核武器、核电站燃料、催化、材料、药物、生物化学及核废料处理方面的、具有新颖结构的新的化合物。
本发明的二维金属铀氧簇配合物结构式为：
[(UO2)4(μ2-O)3(μ3-O)2(H2O)2]·2H3O+。
本发明的二维金属铀氧簇配合物的合成方法，合成步骤为: 取醋酸双氧铀和均苯三甲酸于三角瓶中，向里加入水和无水乙醇溶液,在室温的条件下搅拌4h，然后将反应液转移到反应釜中，再将反应釜置于120-180℃烘箱中静置3天，冷却至室温, 过滤并洗涤得亮黄色条状晶体的二维金属铀氧簇配合物；所述的醋酸双氧铀、均苯三甲酸、水、无水乙醇溶液的用量配比为：0.1-0.2mmol︰0.05-0.1mmol︰4 mL︰4 mL。
所述的烘箱温度为160℃。
本发明的二维金属铀氧簇配合物的合成方法简便，合成的新的化合物——二维金属铀氧簇配合物可应用于核武器、核电站燃料、催化、材料、药物、生物化学及核废料处理等方面。
铀氧簇化合物主要的键长(Å)和键角(º)如下表：
| U(1)-O(2) | 2.291(15) | U(1)-O(8) | 2.318(15) | U(1)-O(9) | 2.427(16) |
| U(1)-O(4) | 2.428(14) | U(1)-O(5) | 2.544(16) | O(11)-U(4) | 1.76(2) |
| O(14)-U(2) | 1.777(19) | O(1)-U(1) | 1.800(18) | O(3)-U(1) | 1.766(18) |
| O(13)-U(2) | 1.824(18) | O(10)-U(4) | 1.769(16) | O(7)-U(3) | 1.779(18) |
| O(6)-U(3) | 1.752(18) | U(2)-O(15) | 2.223(15) | U(2)-O(8) | 2.382(16) |
| U(2)-O(9)#1 | 2.398(15) | U(2)-O(5) | 2.482(14) | U(2)-O(12) | 2.560(17) |
| U(3)-O(15)#2 | 2.241(15) | U(3)-O(2)#1 | 2.341(16) | U(3)-O(5) | 2.418(15) |
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| O(3)-U(1)-O(1) | 178.1(9) | O(14)-U(2)-O(13) | 178.9(9) | O(6)-U(3)-O(7) | 176.5(8) |
| O(10)-U(4)-O(11) | 176.9(8) |
对称码：#1: -x+1/2, y+1/2 ,z; #2: x, -y+1, z+1/2; #3: -x+1/2, -y+1/2, z+1/2; #4: -x+1/2, y-1/2, z; #5: -x+1/2, -y+1/2, z-1/2。
附图说明
图1是本发明的二维金属铀氧簇配合物的红外光谱图；
图2a是配合物的单元图；
图2b是配合物每个中心铀原子的配位模式；
图2c是配合物三桥氧所连接金属铀的配位图；
图2d是配合物铀氧簇二维面堆积结构图。
具体实施方式
本发明的二维金属铀氧簇配合物，结构式为：
[(UO2)4(μ2-O)3(μ3-O)2(H2O)2]·2H3O+。
本发明的二维金属铀氧簇配合物的合成方法, 合成步骤为: 取醋酸双氧铀和均苯三甲酸于三角瓶中，向里加入水和无水乙醇溶液,在室温的条件下搅拌4h，然后将反应液转移到反应釜中，再将反应釜置于120-180℃烘箱中静置3天，冷却至室温, 过滤并洗涤得亮黄色条状晶体的二维金属铀氧簇配合物；所述的醋酸双氧铀、均苯三甲酸、水、无水乙醇溶液的用量配比为：0.1-0.2mmol︰0.05-0.1mmol︰4 mL︰4 mL。烘箱最佳温度为160℃。反应液移至反应釜前的pH为5～6。
Claims (3)
1.一种二维金属铀氧簇配合物，其特征在于：所述的二维金属铀氧簇配合物的结构式为：[(UO2)4(μ2-O)3(μ3-O)2(H2O)2]·2H3O+。
2.一种二维金属铀氧簇配合物的合成方法, 其特征在于:合成步骤为: 取醋酸双氧铀和均苯三甲酸于三角瓶中，向里加入水和无水乙醇溶液,在室温的条件下搅拌4h，然后将反应液转移到反应釜中，再将反应釜置于120-180℃烘箱中静置3天，冷却至室温, 过滤并洗涤得亮黄色条状晶体的二维金属铀氧簇配合物；所述的醋酸双氧铀、均苯三甲酸、水、无水乙醇溶液的用量配比为：0.1-0.2mmol︰0.05-0.1mmol︰4 mL︰4 mL。
3.根据权利要求2所述的一种金属铀氧簇配合物的合成方法, 其特征在于：所述的烘箱温度为160℃。
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| DONALD M. HAUSEN ET AL.: "Characterizing and Classifying Uranium Yellow Cakes: A Background", 《JOM》 * |
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